第四节高尔基复合体
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高尔基复合体名词解释
高尔基复合体名词解释
高尔基复合体（也称为高尔基体），是1898年由意大利组织学家卡米罗•高尔基（1843—1926)首次发现的，它是一个由多层扁平的膜结构折叠构成的结构。
在细胞中起到组装细胞产物的作用。
在细胞里，它收集原料，然后将它们组装成一个个小泡，输送到细胞的另一些部位或者细胞外被人体利用。
高尔基复合体是一种膜性的囊、泡结构复合体，可划分为三部分：
扁平囊泡是最具特征的主体结构组分，凸面朝向细胞核，称为顺面或形成面；凹面朝向细胞膜，称为反面或成熟面。
小囊泡位于形成面，大部分表面光滑，小部分是有被小泡。
由附近内质网芽生、分化而来。
大囊泡位于成熟面，是扁平囊泡末端膨大、脱离而形成的分泌小泡。
高尔基复合体的结构和功能
高尔基复合体的结构和功能一、高尔基复合体的结构1.1 高尔基复合体的定义高尔基复合体，又称为高尔基体，是细胞内一种重要的生物膜系统，它在细胞的许多生理过程中发挥着关键作用。
高尔基复合体的主要功能包括蛋白质的合成、修饰和分泌，以及糖类和脂质的合成和转运等。
简单来说，高尔基复合体就像是细胞内的“工厂”，负责生产和加工各种生物分子。
1.2 高尔基复合体的组成高尔基复合体主要由一系列相互连接的囊泡组成，这些囊泡包裹着待处理的物质，如蛋白质、糖类和脂质等。
囊泡之间通过膜的融合和拆分实现物质的传递和转化。
高尔基复合体还包括一些特殊的结构，如微管和中间纤维等，它们可以协同完成物质的运输和定位等功能。
二、高尔基复合体的功能2.1 蛋白质的合成、修饰和分泌高尔基复合体在蛋白质的合成、修饰和分泌过程中发挥着重要作用。
它可以对来自核糖体的多肽链进行剪切、折叠和修饰，形成成熟的蛋白质。
然后，高尔基复合体将成熟的蛋白质包裹在囊泡中，并通过囊泡与细胞膜的融合和拆分实现蛋白质的分泌。
这一过程对于细胞的生长、分化和免疫等功能至关重要。
2.2 糖类和脂质的合成和转运高尔基复合体还可以参与糖类和脂质的合成和转运过程。
例如，在植物细胞中，高尔基复合体可以将光合作用产生的葡萄糖转化为淀粉等糖类物质，并通过囊泡将其转运到细胞的其他部位。
同样，在动物细胞中，高尔基复合体也可以将脂肪酸从滑面内质网转运到高尔基体内进行进一步的加工。
三、高尔基复合体的调控3.1 蛋白质合成途径的调控蛋白质合成途径主要包括转录和翻译两个阶段。
在这两个阶段中，多种酶和其他相关分子参与其中，共同调控蛋白质的合成速度和质量。
激素、生长因子等信号分子也可以影响高尔基复合体的活性，从而调节蛋白质的合成和分泌。
3.2 高尔基复合体的组装与解体高尔基复合体的组装和解体过程受到多种因素的影响，如细胞周期、生长因子浓度等。
在细胞周期的不同阶段，高尔基复合体会发生不同的变化，以适应不同类型的生物分子的生产需求。
细胞学-9章 高尔基复合体
在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木 糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。这 类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层， 有些锚定在膜上。
2、参与细胞分泌活动 虽然早期的形态学观察结果就提示了高尔基体可能
与细胞分泌活动有关，但对这一功能的了解却经历了一 个较长的逐渐认识的过程。
一般认为，大囊泡是由扁平囊周边或局部 呈球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所含 有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
根据高尔基体的各部分膜囊特有的成分，可用电 镜细胞化学的方法对高尔基体的结构成分作进一步的 分析。常用的4种标志细胞化学反应是:
(1)嗜锇反应，经锇酸浸染后，高尔基体的顺面膜 囊被特异地染色。
内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功 能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修 饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合 到质膜上。
4、将蛋白水解为活性物质
如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰 岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有 活性的多肽，如神经肽。
然而很多糖蛋白的分选与行使其功能并非需要糖基 化的修饰，如在成纤维细胞中，它所分泌的纤连蛋白(FN) 的数量与速率不受蛋白质糖基化与否的影响，但是糖基 化的FN比末糖基化的FN对组织蛋白酶有更强的抗性，提 示糖基化增强了糖蛋白的稳定性。此外，多烃基糖侧链 还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质， 如哺乳动物细胞表面常常带有负电荷，显然与很多膜蛋 白糖侧链上的唾液酸残基的存在有关。目前对蛋白质糖 基化生物学意义的了解还不够深入，从已有的研究结果 可以看出，不同的蛋白质糖基化具有不同的功能。对多 数由高尔基体分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白 质的分选信号，而更主要的作用可能是蛋白质在成熟过 程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定性。但这样 仍很难解释糖侧链在内质网，特别是在高尔基体中的如 此复杂的加工过程。
2、参与细胞分泌活动 虽然早期的形态学观察结果就提示了高尔基体可能
与细胞分泌活动有关，但对这一功能的了解却经历了一 个较长的逐渐认识的过程。
一般认为，大囊泡是由扁平囊周边或局部 呈球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所含 有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
根据高尔基体的各部分膜囊特有的成分，可用电 镜细胞化学的方法对高尔基体的结构成分作进一步的 分析。常用的4种标志细胞化学反应是:
(1)嗜锇反应，经锇酸浸染后，高尔基体的顺面膜 囊被特异地染色。
内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功 能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修 饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合 到质膜上。
4、将蛋白水解为活性物质
如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰 岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有 活性的多肽，如神经肽。
然而很多糖蛋白的分选与行使其功能并非需要糖基 化的修饰，如在成纤维细胞中，它所分泌的纤连蛋白(FN) 的数量与速率不受蛋白质糖基化与否的影响，但是糖基 化的FN比末糖基化的FN对组织蛋白酶有更强的抗性，提 示糖基化增强了糖蛋白的稳定性。此外，多烃基糖侧链 还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质， 如哺乳动物细胞表面常常带有负电荷，显然与很多膜蛋 白糖侧链上的唾液酸残基的存在有关。目前对蛋白质糖 基化生物学意义的了解还不够深入，从已有的研究结果 可以看出，不同的蛋白质糖基化具有不同的功能。对多 数由高尔基体分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白 质的分选信号，而更主要的作用可能是蛋白质在成熟过 程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定性。但这样 仍很难解释糖侧链在内质网，特别是在高尔基体中的如 此复杂的加工过程。
溶酶体高尔基复合体
残体（residual body）
1) 又 称 终 末 溶 酶 体 （ telolysome ） 、 残 余 小 体 （ residual body ） 或 残 质 体 、 后 溶 酶 体 （ postlysosome）
2) 已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。
3) 残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内
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第四节 高尔基 复合体的结构、功能与病理
一、高尔基复合体的形态及功能
二、高尔基复合体的病理变化
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高尔基复合体红色、核绿色
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一、高尔基复合体的形态及功能
1、形态与组成
由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。
清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育
中多余的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天， 肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。 3）防御作用：如巨噬细胞杀死病原体。 4）分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节：
如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。
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49
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蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
湖北中医学院病理学教研室
第三节
溶酶体的结构、功能 与病理
2
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第三节 溶酶体的结构、功能与病理
一、溶酶体的形态与功能 二、溶酶体与疾病
3
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一、溶酶体的形态与功能
光镜下的内皮细胞：绿色荧光定位溶酶体 红色显示线粒体
4
ห้องสมุดไป่ตู้
第四节 内膜系统
凸面：形成（顺）面；
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大囊泡
凹 面、反面、成熟面、分泌面
直
径：100 – 500 nm;
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡 膜 厚： 6nm; 泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
Cell Biology
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• 高尔基体是由光滑的膜组成的 具有极性的膜性细胞器。
• 可区分为3个区室: 顺面高尔基网络CGN －形成面(forming face)、 反面高尔基网络TGN －成熟面(maturing face)、 中央扁囊区cisterna
Cell Biology
2. 各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行 交流，而线粒体和叶绿体不参加这种方式的交 流。
Cell Biology
4
细胞内膜系统细胞器
一、 内质网
二、高尔基体
三、溶酶体
四、过氧化物酶体
Cell Biology
5
一. 内质网(endoplasmic reticulum,ER)
1897年Garnier，胰腺和唾液腺细胞中发现嗜 碱性的区域，由条形或丝状结构，命名为动质；
1945年，KR. Porter等在观察培养的小鼠成纤 维细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建 议叫做内质网(endoplasmic reticulum，ER)， 后来发现内质网不仅仅存在于细胞的“内质” 部，通常还有质膜和核膜相连，并且与高尔基 体关系密切，并且常伴有许多线粒体。
Cell Biology
细胞生物学--高尔基复合体 ppt课件
3. 高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中 各承担了什么样的角色？其间的关系又如何？
4. 高尔基复合体各部潴泡在组化反应上的差异，说明了一个什 么问题？与其生物学功能之间又有什么关系？
5. 植物细胞和动物细胞的高尔基复合体有何差异？产生这些差
异的生物学意义有哪些？
ppt课件
22
第三节 高尔基复合体的功能
内质网
↓ 合成的新膜
↓ 高尔基复合体
↓ 充分修饰
↓ 小泡外排
↓ 质膜
膜流
ppt课件
膜逐步发生转化
16
第三节 高尔基复合体的功能
高尔基复合体在膜转化中的作用
ppt课件
17
第三节 高尔基复合体的功能
在高尔基复合体在向内质网之间也存在有膜的转化现象
高尔基复合体与p内pt课质件网之间的膜转化
四、细胞内的膜泡运输
RER-Golgi体-质膜之间的 顶端分泌后膜的再循环 ppt课件
第 三 节 高 尔 基 复 合 体 的 功 能
1
第三节 高尔基复合体的功能
细胞分泌途径中不同膜组分之间有三种不同的膜泡运输方式
1. 成笼蛋白有被小泡 2. COPⅠ有被小泡
3. COPⅡ有被小泡
起源于高尔基体TGN，衣被成分主要为
高尔基复合体
ppt课件
12
转-SNARE复合体 （trans-SNARE complexes）
第三节 高尔基复合体的功能
膜融合后NSF使转-SNARE复合体分离
在-SNAREs能够介导新一轮膜泡运输之前，该复合物体在 NSF等的催化下便发生分离
ppt课件
13
2. 分泌小泡的外排运输
蛋白质的混合物
高尔基复合体
巨噬细胞吞入
与溶酶体融合
SiO2释放
巨噬细胞死亡 诱导成纤维细胞增生
溶酶体膜破裂
SiO2形成矽酸
胶原结节
肺弹性降低
形成 矽肺
第四节 过氧化物酶体
peroxisome
1954年Rhodin首先于鼠肾小管上皮细 胞发现过氧化酶体，该结构主要含有氧化 酶和过氧化氢酶。
一、形态结构：
过氧化物酶体 (peroxisome)是圆形 或卵圆形，直径 0.6~0.7m，由一层 单位膜包裹，内含多 种氧化酶，中央常有 类核体。
二. 溶酶体的类型
➢初级溶酶体(primary lysosome) ➢次级溶酶体(secondary lysosome )
自噬性溶酶体 异噬性溶酶体 ➢三级溶酶体 脂褐质；含铁小体；髓样小体
1. 初级溶酶体：
是高尔基体成 熟面上形成的新生 溶酶体，含水解酶 不含底物。
2. 次级溶酶体： 初级溶酶体与
2. 细胞营养作用
3. 参与组织器官的变态和退化：
两栖类尾部的吸收、子宫内膜。的
周期性萎缩。
4. 协助受精：顶体含多种水解酶。
5. 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节
6. 防御作用
参与组织器官的变态和退化：哺乳动物 指(趾)的形成、两栖类尾部的吸收。
五、溶酶体与人类疾病
1. 矽肺：职业病
吸入SiO2
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955年de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察， 明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成，内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质，是细胞 内的消化器官。
高尔基复合体
（NADP酶）
Trans Golgi network (TGN)，反面囊
功形能态：：对管蛋状白网质，进与行大修囊饰泡，相分连选。，分 选大后囊的泡蛋是白由质膜可囊由两分端泌局泡部排膨出大 形 成 ，细直胞径或为进１入０溶０酶－体５。００nm的 球形泡，膜厚８nm。 显 示 酶 ：大硫囊胺泡素内焦含磷分酸泌酶物（质T和TP溶酶酶）体 酶。胞因嘧能啶对单所核含苷物酸质酶继（续C浓M缩P，酶又）称 浓缩泡（condensing vacuole)。
起始于内质网完成于高尔基复合体复合寡糖成熟面形成面反面扁平膜囊中间扁平膜囊顺面扁平膜囊半乳糖和唾液酸转移酶nn乙酰葡萄糖胺转移酶甘露糖磷酸化酶蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化加加n乙乙酰葡萄糖胺加半乳糖加唾液酸溶酶体顺面中层反面分泌泡粗面内质网高尔基复合体切除甘露糖对蛋白质修饰加工示意图对蛋白质修饰加工的特点区隔化顺序性选择性nn连接和oo连接糖基化类型的比较特征nn连接oo连接发生部位糙面内质网高尔基复合体糖基化方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去连接的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸苏氨酸酪氨酸羟脯赖氨酸糖链长度552255个糖残基1166个糖残基第一个糖残基nn乙酰葡萄糖胺nn乙酰半乳糖胺半乳糖二高尔基复合体的功能11
糖链长度
5～25个糖残基
1～6个糖残基
第一个糖残基
N—乙酰葡萄糖胺 N—乙酰半乳糖胺、 半乳糖
二、高尔基复合体的功能
1.参与细胞的分泌活动 2. 对蛋白质的修饰和加工 3.对蛋白质的分选和运输
分选的结果
顺面分选： 驻留蛋白
分选的结果
反面分选：
溶 分
酶体蛋 泌蛋
白 白
膜蛋白
那高尔基体如何识别分选不同类型的蛋白呢？
标志反应质输：网小。嗜泡锇（反tra应ns。fer vesicle）
Trans Golgi network (TGN)，反面囊
功形能态：：对管蛋状白网质，进与行大修囊饰泡，相分连选。，分 选大后囊的泡蛋是白由质膜可囊由两分端泌局泡部排膨出大 形 成 ，细直胞径或为进１入０溶０酶－体５。００nm的 球形泡，膜厚８nm。 显 示 酶 ：大硫囊胺泡素内焦含磷分酸泌酶物（质T和TP溶酶酶）体 酶。胞因嘧能啶对单所核含苷物酸质酶继（续C浓M缩P，酶又）称 浓缩泡（condensing vacuole)。
起始于内质网完成于高尔基复合体复合寡糖成熟面形成面反面扁平膜囊中间扁平膜囊顺面扁平膜囊半乳糖和唾液酸转移酶nn乙酰葡萄糖胺转移酶甘露糖磷酸化酶蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化加加n乙乙酰葡萄糖胺加半乳糖加唾液酸溶酶体顺面中层反面分泌泡粗面内质网高尔基复合体切除甘露糖对蛋白质修饰加工示意图对蛋白质修饰加工的特点区隔化顺序性选择性nn连接和oo连接糖基化类型的比较特征nn连接oo连接发生部位糙面内质网高尔基复合体糖基化方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去连接的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸苏氨酸酪氨酸羟脯赖氨酸糖链长度552255个糖残基1166个糖残基第一个糖残基nn乙酰葡萄糖胺nn乙酰半乳糖胺半乳糖二高尔基复合体的功能11
糖链长度
5～25个糖残基
1～6个糖残基
第一个糖残基
N—乙酰葡萄糖胺 N—乙酰半乳糖胺、 半乳糖
二、高尔基复合体的功能
1.参与细胞的分泌活动 2. 对蛋白质的修饰和加工 3.对蛋白质的分选和运输
分选的结果
顺面分选： 驻留蛋白
分选的结果
反面分选：
溶 分
酶体蛋 泌蛋
白 白
膜蛋白
那高尔基体如何识别分选不同类型的蛋白呢？
标志反应质输：网小。嗜泡锇（反tra应ns。fer vesicle）
高尔基体简单介绍PPT课件
❖ 3.高尔基体损伤时大多出现扁平囊的扩张以 及扁平囊、大泡和小泡崩解。
目和发达程度，既决定于细胞类型、分化程 度，也取决于细胞的生理状态。
❖高尔基体的功能
蛋白质糖基化
❖ N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高 尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的 糖链，由Cis面进入高尔基体后，在各膜囊之 间的转运过程中，发生了一系列有序的加工 和修饰，原来糖链中的大部分甘露糖被切除， 但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型 的糖分子，形成了结构各异的寡糖链。糖蛋 白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转 移酶结合，发生特定的糖基化修饰。
膜的转化功能
❖ 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上 都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在 进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新 膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形 成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到 质膜上。
水解蛋白为活性物质
❖ 如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物 质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序 列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。
结构简介
❖ 高尔基体（Golgi apparatus，Golgi complex） 亦称高尔基复合体、高尔基器。 是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大 利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银 染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成 的囊泡系统，它由扁平膜囊（saccules）、 大囊泡（vacuoles）、小囊泡（vesicles） 三个基本成分组成。
❖ 在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链 通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上， 形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞 外形成细胞外基质或粘液层，有些锚定在膜 上。
细胞分泌活动
❖ 负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类， 并运出，其过程是RER上合成蛋白质→进入 ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在 medial Gdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊 泡与质膜融合、排出。
目和发达程度，既决定于细胞类型、分化程 度，也取决于细胞的生理状态。
❖高尔基体的功能
蛋白质糖基化
❖ N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高 尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的 糖链，由Cis面进入高尔基体后，在各膜囊之 间的转运过程中，发生了一系列有序的加工 和修饰，原来糖链中的大部分甘露糖被切除， 但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型 的糖分子，形成了结构各异的寡糖链。糖蛋 白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转 移酶结合，发生特定的糖基化修饰。
膜的转化功能
❖ 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上 都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在 进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新 膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形 成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到 质膜上。
水解蛋白为活性物质
❖ 如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物 质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序 列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。
结构简介
❖ 高尔基体（Golgi apparatus，Golgi complex） 亦称高尔基复合体、高尔基器。 是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大 利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银 染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成 的囊泡系统，它由扁平膜囊（saccules）、 大囊泡（vacuoles）、小囊泡（vesicles） 三个基本成分组成。
❖ 在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链 通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上， 形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞 外形成细胞外基质或粘液层，有些锚定在膜 上。
细胞分泌活动
❖ 负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类， 并运出，其过程是RER上合成蛋白质→进入 ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在 medial Gdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊 泡与质膜融合、排出。
细胞生物学高尔基体
RER腔中的驻留蛋白都具有这四肽序列。
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中间膜囊
顺面膜囊
KDEL 受体 (KKXX) COP II 包被囊泡 COP I
包被囊泡
RER
RER内的蛋白质(含有KDEL)
顺面膜囊
顺面膜囊是由靠近顺面管网结构的2-3层扁平
囊构成，标志酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸
酶（NADP酶）。
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反面膜囊
甘
复合寡糖糖蛋白的形成
天门冬 酰胺
高尔基体中的糖基化修
饰有严格的顺序性和区
域性。
甘露糖的去除发生在顺 面膜囊； N-乙酰葡萄糖胺的加入 部位在中间膜囊；
半乳糖的加入部位在反
面膜囊。
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生化区室：高尔基体 的叠层结构中有不同
的生化区室，每个区
室由1~多个扁囊构成，
含有特异酶类，完成
般分泌性强的细胞及分化好的细胞数量较多。
7
三、高尔基复合体的极性及其鉴别
高尔基复合体是一种具有极性的细胞器： 根据细胞化学特性可以划分四个不同的
功能区域，含有不同的酶系，执行不同
的功能，又严格按照程序进行。
8
高尔基体的精细结构
trans -tubular network trans saccules cis saccules
高尔基体是一种极性细胞器
形态上：扁平囊顺面的膜较薄，厚约6nm，近似
ER膜，囊腔小而狭。随着顺面向反面过渡，膜也
逐渐加厚，至反面膜厚约8nm，与细胞膜相似。
化学组成：反面膜较顺面膜含有更多的酶。 功能：不同的膜囊还有不同的酶，对蛋白质进行有 序的加工、修饰。
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五、高尔基复合体的功能
凹 面：成熟（反）面
中国海洋大学细胞生物学课件-08高尔基复合体01
第三节 高尔基复合体的功能
(Fulvio Reggiori and Hugh R. B. Pelham, 2002) 具有跨膜区的膜蛋白 错误折叠的膜蛋白
跨膜泛素连接酶 (Golgi体驻留蛋白) (如含有极性aa残基)
Tul1识别
quality control
错误膜蛋白泛素化 内(吞)体 错误膜蛋白被降解 多泡小体
第三节 高尔基复合体的功能
一、形成和包装分泌物：
酶原颗粒移至细胞顶部，同质 膜融合后将内容物释放到胞外
④
③
在Golgi区蛋白质被包装成酶原颗粒
②
新生蛋白质由RER输往Golgi复合体
①
蛋白质在RER处合成
中文 英文
酶原颗粒的形成路线图解
trans面 高尔基复合体 cis面
高尔基复合体产生分泌泡的电镜照片
前向运输
KDEL 受体
ER驻留蛋 白(KDEL)
返回运输 微管 CGN 高尔基潴泡 TGN
内质网驻留蛋白自高尔基体返回的途径与机理
第三节 高尔基复合体的功能
果胶质
高尔基复合体参与细胞壁形成的过程图解
第三节 高尔基复合体的功能
ER
高尔基复合体形成金藻纤维素鳞片的过程图解
第三节 高尔基复合体的功能
接成复杂的网状结构。
结构极性
弓形
凸面
6nm
形成面(forming face) 顺面(Cis面)
10nm
凹面
成熟面(maturing face) 反面(Trans面)
(TGN)
(CGN)
网状体的 三维立体 结构图解
分泌端
高尔基基质 (Golgi ground substance) （中心体附近）
高尔基复合体golgi
O-连接糖蛋白——寡糖链结合在蛋白质 多肽链中丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸的羧 基侧链上；主要或完全是在高尔基复合 体中进行和完成的。
起始于内质网，完成于内质网(高甘露糖寡聚糖） 起始于内质网，完成于高尔基复合体（复合寡糖）
3H标记甘露糖 3H标记半乳糖；唾液酸 3H标记N-乙酰葡萄糖胺
高尔基复合体对糖蛋白的修饰
(2)使细胞的膜性成分不 断补充和更新。
高尔基复合体病理改变
病因
病理改变
衰老、中毒
萎缩、破坏、消失
衰老细胞的高尔基复合体电镜图
电镜下高尔基复合体切面图(10000×)
高尔基复合体病理改变
病因
病理改变
衰老、中毒 萎缩、破坏、消失
脂肪肝 肿瘤细胞
扩张或断裂的大泡，充满脂 质体，脂蛋白颗粒消失
肥大、变形；肿瘤分化低，高 尔基复合体不发达；肿瘤分化 越高，高尔基复合体越发达
• 功 能——不同膜囊有不同功能。
1.顺面高尔基网
结构：靠近内质网的一侧，呈连 续分支的管网状结构。 标志反应:嗜锇反应显示。
功能： ① 分选来自内质网的蛋白质
和脂类； ① 进行蛋白质糖基化和酰基化
修饰。
2.高尔基中间膜囊
结构：位于顺面高尔基网状结构和 反面高尔基网状结构之间的多层扁 平囊、管结构复合体系。
GlcNAc
GlcNAc
Man
Man
Man
~CMP ~CMP
GlcNAc GlcNAc
唾液酸转移酶
Asn
甘露糖
N-乙酰葡萄糖胺
唾液酸 半乳糖
糖蛋白的修饰
反面扁平膜囊 半乳糖和唾液酸转移酶
中间扁平膜囊 N-乙酰葡萄糖胺转移酶
顺面扁平膜囊 甘露糖磷酸化酶
高尔基复合体
光镜下， 位于核一 侧或周围 的网状结 构，称内 网器
一、高尔基复合体的形态结构
（一）超微结构
电镜下，位于核附近，由大泡、小泡、 扁平囊组成的囊泡状膜性细胞器
扁平膜囊
(flatten cisternae)
• 边缘膨大 • 分枝小管和圆泡 • 成摞存在（又称
高尔基堆，Golgi stack）
（二）结构特点
甘露糖转移酶 N-乙酰半乳糖糖基化酶
(三)功能的区隔化
顺面高尔基网络
筛选由内质网新合成 的蛋白质和脂类, 并将 其大部分并入中央扁 平囊，少部分返回内 质网
中间高尔基网络
蛋白质的糖基化修饰、 糖脂形成及多糖合成
反面高尔基网络
蛋白质分选功能
高尔基复合体 — 活动的细胞器
高尔基复合体 — 活动的细胞器
形成复合寡聚糖
完 成 于 高 尔 基 复 合 体 。
开 始 于 内 质 网 ，
糖 蛋 白 的 糖 基 化 ：
（三）参与蛋白质的水解
胰 岛 素 的 成 熟 过 程
转变酶水解
内质网
高尔基复合体
（四）参与蛋白质的分选和运输
高尔基复合体位于内质网和质膜之间, 是蛋白质 的分选和运输的中间站
分泌蛋白 膜整合
五、高尔基复合体与医学
（一）病理性变化 • 增生和肥大
如药物中毒、分泌功能亢进
• 萎缩和损伤
如乙醇等毒性物质引起的脂肪肝
• 内容物变化
如CCl4等毒性物质引起的脂肪肝
（二）肿瘤细胞中高尔基体的变化
发达程度与细胞分化程度成正比
低分化癌细胞 不发达 高分化癌细胞 发达
恶性程度高
恶性程度低
极性、异质性
反面 ( trans face)
【精品】第七章高尔基复合体与细胞分泌
余种，这些酶均属于酸性水解酶，反应的最适PH值为5左右,溶酶体膜虽然与质膜厚度相近，但成分不同，主要区别是：①膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值降低。
②膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白降解。
图6—27初级溶酶体引自http：//www。
uni-mainz.de2、次级溶酶体这些都是消化泡(图6-28），正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为异噬溶酶体（phagolysosome）和自噬溶酶体（autophagolysosome），前者消化的物质来自外源,后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。
图6—28次级溶酶体引自http：//www.uni—mainz.de3、残体又称后溶酶体（post—lysosome）已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名，残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质(图6-29）。
图6—29肝细胞中的脂褐质引自《细胞生物学超微结构图谱》1989二、溶酶体的功能溶酶体的主要作用消化作用,是细胞内的消化器官,细胞自溶，防御以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关。
细胞内消化：对高等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的水分子物质,而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞,如内吞低密脂蛋白获得胆固醇，对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用就更为重要了.细胞凋亡：个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建,如昆虫和蛙类的变态发育等等。
这一过程是在基因控制下实现的，称为程序性细胞死亡,注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体，被巨噬细胞吞噬并消化。
自体吞噬:清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等，如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右.防御作用：如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。
参与分泌过程的调节，如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。
形成精子的顶体：顶体相当于一个化学钻，可溶穿卵子的皮层,使精子进入卵子。
高尔基复合体.
高尔基复合体
高尔基器（小肠上皮细胞）（银染） 图注：→高尔基器 →柱状细胞核
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高尔基复合体
高尔基复合体
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高尔基复合体
又称高尔基复合体。它是由数层重叠的扁平囊泡、若 干小泡及大泡三部份组成的膜性结构。 高尔基体是细胞各膜性结构间物质转运的一个重要的 中间环节。
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பைடு நூலகம்
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高尔基复合体
高尔基复合体，一些位于胞核附近的网状结 构，由扁平囊群、大泡和小泡三部分组成。×17000
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高尔基复合体
•
高尔基器（脊神经节细胞）（银染） 图注：→高尔基器 →细胞核 →核仁
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高尔基复合体
小泡 一般认为小泡是由附近的内质网膜以“出芽”的方式形成， 其中含有固着核蛋白体合成的蛋白质，然后它与扁平囊泡 融合，因此，小泡起运输作用。 高尔基体的功能 从内质网转运来的蛋白质在扁平囊泡内进行加工，例如给 蛋白质加上某种糖，完成糖蛋白的合成。以后扁平囊泡局 部渐渐膨大，将加工好的糖蛋白包起来形成大泡，大泡与 扁平囊泡脱离，形成分泌颗粒。可见高尔基体的功能是与 细胞内一些物质的积聚、加工和分泌颗粒的形成密切相关。 此外，高尔基体也参与溶酶体的形成。
高尔基复合体(GolgiComplexorApparatus)和细胞分泌
磺基-糖基转移酶
参与糖脂的合成
半乳糖脑苷脂硫酸转移酶
CMP-NANA：GM1 唾液酸基转移酶 UDP-半乳糖：GM2半乳糖基转移酶 转移酶
参与磷脂合成
溶血卵磷脂酰基转移酶
磷酸甘油磷脂酰转移酶
高尔基复合体的潴泡具有4种标志细胞化学反 应区：
嗜锇反应区 顺面1-2潴泡 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）反应区 中间潴泡 胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶）反应区 靠近反面 硫胺素焦磷酸酶（TPP酶）反应区 反面1-2潴泡
溶酶体
核被膜 糙面内质网
晚期内体
早期内体
质膜
内吞途径
细胞核
分泌途径
高尔基复合体
分泌泡
1、从内质网向高尔基复合体的膜泡运输
在内质网上合成的蛋白质，以有被小泡的方式被 运送到高尔基复合体进行加工、分拣和包装。
在内质网上进入膜泡的蛋白质必须是已正确折叠 和正确组装的，那些未完全包装好或错误折叠的 蛋白质不能进入运输膜泡，还需要留在内质网腔 中。
中间膜囊：与高尔基 体有关的糖合成均发 生此处。
反面高尔基网: 高尔基 体的出口区域，参与 蛋白质的分类与包装， 最后输出。
高尔基体的形态和结构
第二节 高尔基复合体的化学组成
化学组成介于内质网和质膜之间。 蛋白质含量约60%，脂类约40%。脂类
主要为胆固醇和磷脂，还有少量糖脂。
脂类: 从内质网膜、高尔基体膜到质膜，神经 鞘磷脂和胆固醇的比例升高，磷脂酰胆碱 比例降低,其它磷脂比例恒定,这些特定脂质 在物质运输中起作用.
受体介导的内吞运输中，以有被小泡的形式将外 源物质吞入细胞后，内吞体便把所吞入的外源物 质和受体分开，将外源物质送交溶酶体进行消化 处理，同时也将部分受体送回细胞质膜，参与衣 被小泡的再运输。
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二、高尔基复合体的结构
在电子显微镜下, 高尔基复合体是一种较为 复杂的膜性细胞器,由重叠的扁平囊和一 群小囊泡、大囊泡三部分共同构成
（一）扁平囊
一般由3～10层平行排列在一起, 扁平囊通常略弯曲呈盘状,横切面似 弓形,其凸面朝向细胞核称顺面或形成面; 凹面朝向细胞膜称分泌面或成熟面。 扁平囊的中央部分较平,其上有孔,可 与相邻的扁平囊或其周围的小泡、小管 相连通。
三、高尔基复合体的功能
1、高尔基复合体参与细胞的分泌活动 — 浓缩、运输作用 2、高尔基复合体对蛋白质的修饰加工—糖 蛋白的合成和修饰 、蛋白质的改造 3、高尔基复合体对蛋白质的分选运输 4、高尔基复合体参与溶酶体的形成 5、高尔基复合体参与膜的转变
细胞的各种膜性结构间相互联系 和转移的现象称为膜流 由膜流现象可以看出,高尔基复 合体的膜是处于一种不断消耗又 不断补充的动态平衡中。
第四节 高 尔 基 复 合 体
高尔基复合体只存在 于真核细胞中,通常在 分泌功能旺盛的细胞 内高尔基复合体数目 很多，如杯状细胞、 胰腺外分泌细胞、唾 液腺细胞等。在未分 化的干细胞（或母细 胞）中，高尔基复合 体往往较同类成熟细 胞少得多。
一质网和 质膜之间 。 高尔基复合体内有多种酶，糖基转移 酶是高尔基复合体的标志酶，它能 将寡糖转移到蛋白质分子上形成糖 蛋白
(二)小囊泡
为直径约30～80nm的球形小泡,其内容物 较透明,多集中分布于扁平囊的形成面与 内质网之间。 一般认为它们是由粗面内质网“芽生”而 来,载有粗面内质网合成的蛋白质成分转 运至扁平囊中,故又称为运输小泡
(三)大囊泡
大囊泡直径约100～500nm,多见于扁平囊 的末端或成熟面,数量少于小囊泡。 一般认为,大囊泡是由扁平囊周边或局部呈 球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所 含有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
二、高尔基复合体的结构
在电子显微镜下, 高尔基复合体是一种较为 复杂的膜性细胞器,由重叠的扁平囊和一 群小囊泡、大囊泡三部分共同构成
（一）扁平囊
一般由3～10层平行排列在一起, 扁平囊通常略弯曲呈盘状,横切面似 弓形,其凸面朝向细胞核称顺面或形成面; 凹面朝向细胞膜称分泌面或成熟面。 扁平囊的中央部分较平,其上有孔,可 与相邻的扁平囊或其周围的小泡、小管 相连通。
三、高尔基复合体的功能
1、高尔基复合体参与细胞的分泌活动 — 浓缩、运输作用 2、高尔基复合体对蛋白质的修饰加工—糖 蛋白的合成和修饰 、蛋白质的改造 3、高尔基复合体对蛋白质的分选运输 4、高尔基复合体参与溶酶体的形成 5、高尔基复合体参与膜的转变
细胞的各种膜性结构间相互联系 和转移的现象称为膜流 由膜流现象可以看出,高尔基复 合体的膜是处于一种不断消耗又 不断补充的动态平衡中。
第四节 高 尔 基 复 合 体
高尔基复合体只存在 于真核细胞中,通常在 分泌功能旺盛的细胞 内高尔基复合体数目 很多，如杯状细胞、 胰腺外分泌细胞、唾 液腺细胞等。在未分 化的干细胞（或母细 胞）中，高尔基复合 体往往较同类成熟细 胞少得多。
一质网和 质膜之间 。 高尔基复合体内有多种酶，糖基转移 酶是高尔基复合体的标志酶，它能 将寡糖转移到蛋白质分子上形成糖 蛋白
(二)小囊泡
为直径约30～80nm的球形小泡,其内容物 较透明,多集中分布于扁平囊的形成面与 内质网之间。 一般认为它们是由粗面内质网“芽生”而 来,载有粗面内质网合成的蛋白质成分转 运至扁平囊中,故又称为运输小泡
(三)大囊泡
大囊泡直径约100～500nm,多见于扁平囊 的末端或成熟面,数量少于小囊泡。 一般认为,大囊泡是由扁平囊周边或局部呈 球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所 含有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。